ПЕНООБРАЗОВАТЕЛЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЯЧЕИСТЫХ БЕТОНОВ (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2003 года по МПК C04B38/10 

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано в технологии производства пенобетонных изделий.

Известен пенообразователь для приготовления ячеистых бетонов, включающий в качестве ПАВ древесный омыленный пек в количестве 3-6%, а в качестве стабилизатора пены глиняный порошок в количестве 16-18 мас.% [1].

Недостатком указанного пенообразователя является повышенная водопотребность системы и сравнительно высокая плотность изделий из пенобетона.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является пенообразователь для изготовления ячеистых бетонов, включающий ПАВ, воду, в качестве стабилизатора пены керамический порошок фракции менее 0,14 мм [2].

Состав пенообразователя прототипа следующий, мас.%:
ПАВ - 0,25-0,45
Керамический порошок - 2-9
Вода - Остальное
Недостатком известного пенообразователя является невысокая кратность пены, что влечет за собой высокую плотность изделий. Следует отметить дополнительные энергозатраты на производство высокодисперсного керамического порошка, что повышает себестоимость пенобетонных изделий.

Изобретение направлено на повышение кратности пены и снижение плотности ячеистого бетона без значительных потерь прочности изделия. Введение добавок - стабилизаторов пены позволяет увеличить объем выпуска пенобетона без дополнительных затрат сырья, энергии и оборудования за счет увеличения объема выхода пенобетонной смеси. Использование добавок-отходов позволяет решить проблему утилизации, снижая, тем самым, загрязнение окружающей среды.

Указанная задача достигается путем использования следующих вариантов:
Вариант 1. Пенообразователь для изготовления ячеистых бетонов, включающий поверхностно-активное вещество, стабилизатор пены и воду, согласно предлагаемому решению содержит в качестве поверхностно-активного вещества альфа-олефинсульфонат натрия (АОС), а в качестве стабилизатора пены казеиновый клей при следующем соотношении компонентов, мас.%:
АОС - 0,04-0,12
Казеиновый клей - 0,02-0,20
Вода - Остальное
Вариант 2. Пенообразователь для изготовления ячеистых бетонов, включающий поверхностно-активное вещество, стабилизатор пены и воду, согласно предлагаемому решению содержит в качестве поверхностно-активного вещества альфа-олефинсульфонат натрия (АОС), а в качестве стабилизатора пены отход глицериновой промышленности при следующем соотношении компонентов, мас.%:
АОС - 0,04-0,12
Отход глицериновой промышленности - 0,011-0,110
Вода - Остальное
Вариант 3. Пенообразователь для изготовления ячеистых бетонов, включающий поверхностно-активное вещество, стабилизатор пены и воду, согласно предлагаемому решению содержит в качестве поверхностно-активного вещества альфа-олефинсульфонат натрия (АОС), а в качестве стабилизатора пены гидролизованные белки при следующем соотношении компонентов, мас.%:
АОС - 0,04-0,12
Гидролизованные белки - 0,004-0,024
Вода - Остальное
Вариант 4. Пенообразователь для изготовления ячеистых бетонов, включающий поверхностно-активное вещество, стабилизатор пены и воду, согласно предлагаемому решению содержит в качестве поверхностно-активного вещества альфа-олефинсульфонат натрия (АОС), а в качестве стабилизатора пены полиэтиленгликоль или полипропиленгликоль с молекулярной массой 200 Да при следующем соотношении компонентов, мас.%:
АОС - 0,04-0,12
Полиэтиленгликоль или полипропиленгликоль с молекулярной массой 200 Да - 0,0006-0,0020
Вода - Остальное
Вариант 5. Пенообразователь для изготовления ячеистых бетонов, включающий поверхностно-активное вещество, стабилизатор пены и воду, согласно предлагаемому решению содержит в качестве поверхностно-активного вещества альфа-олефинсульфонат натрия (АОС), а в качестве стабилизатора пены латексы марок БС-50А, БС-65, СКС-50ГПС при следующем соотношении компонентов, мас.%:
АОС - 0,04-0,12
Латексы марок БС-50А, БС-65, СКС-50ГПС - 0,009-0,033
Вода - Остальное
Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемый пенообразователь отличается от известного использованием в качестве стабилизатора новых компонентов, а именно казеинового клея, отхода глицериновой промышленности, гидролизованных белков, полиэтиленгликоля с молекулярной массой 200 Да (ПЭГ М200), полипропиленгликоля с молекулярной массой 200 Да (ППГ М200), латексов марок БС-50А, БС-65, СКС-50ГПС, повышающих стабильность пен и пеноцементных смесей. Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию "новизна". Применение вышеуказанных веществ позволяет увеличить кратность и стойкость пенных систем и, как следствие, снизить плотность ячеистого бетона.

Вышеуказанные добавки описаны и использовались ранее, но не в качестве стабилизатора пенных систем. Таким образом, данные составы придают пенобетону новые свойства, не очевидные для специалиста, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого решения критерию "изобретательский уровень".

Для экспериментальной проверки заявляемого пенообразователя были подготовлены 24 смеси, по три для каждого стабилизатора пены (см. таблицу).

Пеномассу приготавливали из рабочего раствора, то есть в воду затворения добавляли пенообразователь и растворяли стабилизатор. Затем в смесителе с сетчатыми лопастями производили вспенивание в течение 2 мин со скоростью вращения вала 800-900 об/мин, после чего определяли свойства пен (кратность, стойкость, синерезис). Составы пенообразователей и результаты испытаний пен представлены в таблице.

Пеноматериалы на предлагаемых пенообразователях готовили и испытывали согласно ГОСТ 25485-89 "Бетоны ячеистые". Физико-механические характеристики исследованных пеноматериалов приведены в таблице.

Как видно из результатов испытаний, применение предлагаемого пенообразователя обеспечивает получение более высокой кратности пены и материалов более низкой средней плотности.

Из таблицы следует, что пенообразователи предлагаемого состава (пп.1-24) для изготовления ячеистых бетонов обладает значительно более высокой кратностью пены, что позволяет существенно снизить плотность пенобетонных изделий без значительных потерь прочности.

Таким образом, использование заявляемого изобретения позволяет
- повысить кратность пены;
- повысить стойкость пенобетонной массы в начальный период времени;
- снизить плотность пенобетонной смеси без значительных потерь прочности изделия;
- увеличить объем выпуска пенобетона за счет увеличения объема выхода пенобетонной смеси без дополнительных затрат энергии и оборудования;
- перейти к использованию более доступных и дешевых стабилизаторов пены, что значительно снизит себестоимость пенобетонных изделий;
- утилизировать отходы производства глицериновой промышленности без дополнительных материальных затрат, используя их в качестве стабилизаторов пены.

Источники информации
1. Авт. св. СССР 1152946, кл. С 04 В 28/02, 1985.

2. Авт. св. СССР 1191439, кл. С 04 В 28/02, 1985.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано в технологии производства пенобетонных изделий. Технический результат - повышение кратности пены без значительного снижения прочности изделия, утилизация отходов и увеличение объема выпуска пенобетона. Пенообразователь для изготовления ячеистых бетонов включает поверхностно-активное вещество, стабилизатор пены и воду и содержит в качестве поверхностно-активного вещества альфа-олефинсульфонат натрия - АОС в количестве 0,04-0,12 маc.%, а в качестве стабилизатора пены может содержать казеиновый клей в количестве 0,02-0,20 маc.%, или отход глицериновой промышленности в количестве 0,011-0,110 маc. %, или гидролизованные белки в количестве 0,004-0,024 маc. %, или полиэтиленгликоль, или полипропиленгликоль с мол.м. 200 Да в количестве 0,0006-0,0020 маc.%, или латексы марок БС-50А, БС-65, СКС-50ГПС в количестве 0,009-0,033 маc.%, вода - остальное. 5 с.п. ф-лы, 1 табл.

1. Пенообразователь для изготовления ячеистых бетонов, включающий поверхностно-активное вещество, стабилизатор пены и воду, отличающийся тем, что содержит в качестве поверхностно-активного вещества альфа-олефинсульфонат натрия - АОС, а в качестве стабилизатора пены казеиновый клей при следующем соотношении компонентов, мас.%:
АОС - 0,04 - 0,12
Казеиновый клей - 0,02 - 0,20
Вода - Остальное
2. Пенообразователь для изготовления ячеистых бетонов, включающий поверхностно-активное вещество, стабилизатор пены и воду, отличающийся тем, что содержит в качестве поверхностно-активного вещества альфа-олефинсульфонат натрия - АОС, а в качестве стабилизатора пены - отход глицериновой промышленности при следующем соотношении компонентов, мас.%:
АОС - 0,04 - 0,12
Отход глицериновой промышленности - 0,011 - 0,110
Вода - Остальное
3. Пенообразователь для изготовления ячеистых бетонов, включающий поверхностно-активное вещество, стабилизатор пены и воду, отличающийся тем, что содержит в качестве поверхностно-активного вещества альфа-олефинсульфонат натрия - АОС, а в качестве стабилизатора пены гидролизованные белки при следующем соотношении компонентов, мас.%:
АОС - 0,04 - 0,12
Гидролизованные белки - 0,004 - 0,024
Вода - Остальное
4. Пенообразователь для изготовления ячеистых бетонов, включающий поверхностно-активное вещество, стабилизатор пены и воду, отличающийся тем, что содержит в качестве поверхностно-активного вещества альфа-олефинсульфонат натрия - АОС, а в качестве стабилизатора пены - полиэтиленгликоль или полипропиленгликоль с мол.м. 200 Да при следующем соотношении компонентов, мас.%:
АОС - 0,04 - 0,12
Полиэтиленгликоль или полипропиленгликоль с мол.м. 200 Да - 0,0006 - 0,0020
Вода - Остальное
5. Пенообразователь для изготовления ячеистых бетонов, включающий поверхностно-активное вещество, стабилизатор пены и воду, отличающийся тем, что содержит в качестве поверхностно-активного вещества альфа-олефинсульфонат натрия - АОС, а в качестве стабилизатора пены - латексы марок БС-50А, БС-65, СКС-50ГПС при следующем соотношении компонентов, мас.%:
АОС - 0,04 - 0,12
Латексы марок БС-50А, БС-65, СКС-50ГПС - 0,009 - 0,033
Вода - Остальноео